Ретки наноматеријали на Земјата
Ретки наноматеријали на Земјата Ретки елементи на Земјата имаат уникатна електронска структура 4F под слој, голем атомски магнетски момент, силно спојување на орбитата на спин и други карактеристики, што резултира во многу богати оптички, електрични, магнетни и други својства. Тие се неопходни стратешки материјали за земјите ширум светот да ги трансформираат традиционалните индустрии и да развиваат високо-технолошки и се познати како „Бога за богатство на нови материјали“.
Покрај неговите апликации во традиционални полиња, како што се металуршки машини, петрохемикалии, стаклена керамика и лесни текстили,Ретки Земјисе исто така клучни материјали за поддршка на новите полиња, како што се чиста енергија, големи возила, нови енергетски возила, полупроводнички осветлување и нови дисплеи, тесно поврзани со животот на човекот.
После децении на развој, фокусот на ретки истражувања поврзани со Земјата соодветно се префрли од топењето и раздвојувањето на ретки земјини со висока чистота на високо-технолошките апликации на ретки Земји во магнетизам, оптика, електрична енергија, складирање на енергија, катализа, биомедицина и други полиња. Од една страна, постои поголем тренд кон ретки композитни материјали на Земјата во материјалниот систем; Од друга страна, тој е повеќе фокусиран на ниски димензионални функционални кристални материјали во однос на морфологијата. Особено со развојот на модерната нано-наука, комбинирањето на ефектите од малата големина, квантните ефекти, ефектите на површината и ефектите од интерфејсот на наноматеријалите со уникатните карактеристики на структурата на електронските слоеви на ретки елементи на земјата, ретки наноматеријали на Земјата, покажуваат многу нови својства различни од традиционалните материјали, максимизирајќи ги одличните перформанси на ретки материјали на Земјата и понатаму ја прошируваат нејзината примена во областа на традиционалните материјали и нови високи производство.
Во моментов, има главно следниве ветувачки ретки наноматеријали на Земјата, имено ретки нано луминисцентни материјали, ретки каталитички материјали на Земјата нано, ретки нано магнетни материјали на Земјата,Нано цериум оксидУлтравиолетови материјали за заштитување и други нано функционални материјали.
Бр.1Ретки нано луминисцентни материјали
01. Ретка земја органска неорганска хибридна луминисцентни наноматеријали
Композитни материјали комбинираат различни функционални единици на молекуларно ниво за да постигнат комплементарни и оптимизирани функции. Органскиот неоргански хибриден материјал имаат функции на органски и неоргански компоненти, кои покажуваат добра механичка стабилност, флексибилност, термичка стабилност и одлична преработување.
Ретка земјаКомплексите имаат многу предности, како што се висока чистота во боја, долг живот на возбудена состојба, висок квантен принос и богати линии на спектар на емисија. Тие се користат во многу полиња, како што се дисплеј, засилување на оптички бранови, ласери со цврста состојба, биомаркер и анти-контрафејтирање. Како и да е, ниската фототермална стабилност и лошата преработување на ретките комплекси на Земјата сериозно ги попречуваат нивната примена и унапредување. Комбинирање на ретки комплекси на Земјата со неоргански матрици со добри механички својства и стабилност е ефикасен начин за подобрување на луминисцентните својства на ретките комплекси на Земјата.
Од развојот на редок органски неоргански хибриден материјал, нивните трендови за развој ги покажуваат следниве карактеристики:
① Хибриден материјал добиен со метод на хемиски допинг има стабилни активни компоненти, голема количина на допинг и униформа дистрибуција на компонентите;
② Преобразување од единечни функционални материјали во мултифункционални материјали, развивајќи мултифункционални материјали за да ги направат нивните апликации пообемни;
③ Матрицата е разновидна, од првенствено силика до разни подлоги како што се титаниум диоксид, органски полимери, глини и јонски течности.
02. Бела LED ретка земја луминисцентен материјал
Во споредба со постојните технологии за осветлување, производи за осветлување на полупроводници, како што се диоди кои емитуваат светлина (LED диоди) имаат предности како што се долг животен век, мала потрошувачка на енергија, висока светлечка ефикасност, без жива, без УВ и стабилно работење. Тие се сметаат за „извор на светлина од четвртата генерација“ по блескави ламби, флуоресцентни ламби и ламби за празнење на гас со голема јачина (HIDS).
Белата ЛЕР е составена од чипови, подлоги, фосфор и возачи. Реткиот флуоресцентен прав на Земјата игра клучна улога во перформансите на белата ЛЕР. Во последниве години, се спроведува голема количина на истражувачки работи на бели ЛЕР фосфор и е постигнат одличен напредок:
① Развој на нов вид фосфор возбуден од сина LED (460м) спроведе истражување на допинг и модификација на YAO2CE (YAG: CE) што се користи во сините LED чипови за подобрување на ефикасноста на светлината и рендерирањето на бојата;
② Развојот на нови флуоресцентни прав возбудени од ултравиолетовата светлина (400м) или ултравиолетовата светлина (360мм) систематски ги проучуваше составот, структурата и спектралните карактеристики на црвените флуоресцентни прав, како и различните стапки на трите флуоресцентни прав за да се добие бела LED со различни температури на бојата;
③ Понатамошна работа е спроведена за основните научни прашања во процесот на подготовка на флуоресцентен прав, како што е влијанието на процесот на подготовка врз флуксот, за да се обезбеди квалитетот и стабилноста на флуоресцентниот прав.
Покрај тоа, LED со бела светлина главно усвојува мешан процес на пакување на флуоресцентен прав и силикон. Поради лошата термичка спроводливост на флуоресцентен прав, уредот ќе се загрее како резултат на продолжено работно време, што доведува до силиконско стареење и скратување на услужниот век на уредот. Овој проблем е особено сериозен кај LED диоди со бела светлина со голема моќ. Далечинското пакување е еден начин да се реши овој проблем со приложување на флуоресцентен прав во подлогата и одвојување на истиот од синиот LED извор на светлина, со што се намалува влијанието на топлината генерирана од чипот врз луминисцентните перформанси на флуоресцентниот прав. Ако ретката флуоресцентна керамика на Земјата има карактеристики на висока топлинска спроводливост, висока отпорност на корозија, висока стабилност и одлични перформанси на оптички излез, тие можат подобро да ги исполнат барањата за примена на бела LED со голема моќ со голема густина на енергија. Микро нано прашоци со висока активност на тонење и висока дисперзија станаа важен предуслов за подготовка на висока транспарентност ретка оптички функционална керамика на Земјата со високи перформанси на оптички излез.
03.
Luminescence upconversion е посебен вид на процес на луминисценција, кој се карактеризира со апсорпција на повеќе фотони со ниска енергија со луминисцентни материјали и генерирање на високо-енергетска емисија на фотони. Во споредба со традиционалните молекули на органска боја или квантни точки, ретки луминисцентни наноматеријали на наноматеријали имаат многу предности, како што се големите анти -стоки смени, тесна емисија, добра стабилност, мала токсичност, висока длабочина на пенетрација на ткивата и ниска спонтана мешање на флуоресценција. Тие имаат широки перспективи на апликација во полето на биомедицински јазик.
Во последниве години, ретката ламненцентна наноматеријали на Земјата нагоре направија значителен напредок во синтезата, модификацијата на површината, функционализацијата на површината и биомедицинските апликации. Луѓето ја подобруваат перформансите на луминисценцијата на материјалите со оптимизирање на нивниот состав, фаза на состојба, големина, итн. На наноселата и комбинирање на структурата на јадрото/школка за да се намали центарот за гаснење на луминисценцијата, со цел да се зголеми веројатноста за транзиција. Со хемиска модификација, воспоставете технологии со добра биокомпатибилност за да се намали токсичноста и да се развијат методи за сликање за луминисцентни клетки на надградба и ин виво; Развијте ефикасни и безбедни методи за биолошко спојување врз основа на потребите на различни апликации (клетки за имунолозирање, ин виво флуоресценција на слики, фотоодинамична терапија, фототермална терапија, лекови за ослободување на фото -контролирани, итн.).
Оваа студија има огромен потенцијал за примена и економски придобивки и има важно научно значење за развој на наномедицина, унапредување на здравјето на луѓето и социјалниот напредок.
Бр.2 Ретки нано магнетни материјали на Земјата
Ретки материјали за постојан магнет на Земјата поминале низ три фази на развој: SMCO5, SM2CO7 и ND2FE14B. Како брз гаден NDFEB магнетски прав за врзани постојани материјали за магнет, големината на житото се движи од 20nm до 50nm, што го прави типичен нанокристален редок материјал за постојан магнет.
Ретки наномагнетни материјали на Земјата имаат карактеристики на мала големина, структура на единечен домен и висока присила. Употребата на материјали за магнетно снимање може да го подобри односот сигнал-бучава и квалитетот на сликата. Поради својата мала големина и голема сигурност, неговата употреба во микро моторните системи е важна насока за развој на новата генерација на авијација, воздушна вселена и морски мотори. За магнетна меморија, магнетна течност, гигантски материјали за отпорност на магнето, перформансите можат да бидат значително подобрени, правејќи ги уредите да станат високи перформанси и минијатуризирани.
Бр.3Ретка земја наноКаталитички материјали
Ретки каталитички материјали на Земјата вклучуваат скоро сите каталитички реакции. Поради ефектите од површината, ефектите од волуменот и ефектите од квантната големина, ретката нанотехнологија на Земјата сè повеќе привлекува внимание. Во многу хемиски реакции, се користат ретки катализатори на земјата. Ако се користат ретки нанокализатори на Земјата, каталитичката активност и ефикасноста ќе бидат значително подобрени.
Ретки нанокализатори на Земјата генерално се користат во нафтено каталитичко пукање и третман на прочистување на автомобилски издувни гасови. Најчесто користени ретки нанокалитички материјали на Земјата сеCEO2иLa2O3, што може да се користи како катализатори и промотори, како и носачи на катализатор.
Бр.4Нано цериум оксидУлтравиолетово заштитен материјал
Нано -цериум оксид е познат како трета генерација на ултравиолетово изолациско средство, со добар изолациски ефект и висока пренесување. Во козметиката, ниската каталитичка активност нано церија мора да се користи како УВ изолационен агенс. Затоа, вниманието на пазарот и признавањето на нано -цериум оксид ултравиолетовите заштитени материјали се високи. Континуираното подобрување на интегрираната интеграција на колото бара нови материјали за процеси на производство на чипови со интегрирано коло. Новите материјали имаат поголеми барања за полирање на течности, а ретки течности за полирање на полупроводници треба да го исполнат овој услов, со побрза брзина на полирање и помал волумен на полирање. Нано ретки материјали за полирање на Земјата имаат широк пазар.
Значителното зголемување на сопственоста на автомобили предизвика сериозно загадување на воздухот, а инсталацијата на катализатори за прочистување на издувните гасови на автомобили е најефикасниот начин за контрола на загадувањето на издувните гасови. Нано cerium циркониум композитни оксиди играат важна улога во подобрувањето на квалитетот на прочистувањето на гасот на опашката.
Бр.5 Други нано функционални материјали
01. Ретки нано керамички материјали
Нано керамичкиот прав може значително да ја намали температурата на топење, што е за 200 ℃ ~ 300 ℃ пониски од оној на не нано керамички прав со ист состав. Додавањето на нано CEO2 на керамиката може да ја намали температурата на топење, да го инхибира растот на решетките и да ја подобри густината на керамиката. Додавање ретки елементи на земјата како што сеY2O3, CEO2, or La2O3 to ZRO2Може да спречи трансформација на фаза на висока температура и опфаќање на ZRO2 и да добие ZRO2 фаза трансформација затегнати керамички структурни материјали.
Електронска керамика (електронски сензори, PTC материјали, микробранови материјали, кондензатори, термистори, итн.) Подготвени со употреба на ултрафин или нано -скала CEO2, Y2O3,ND2O3, SM2O3итн. Подобрени електрични, термички и стабилни својства.
Додавањето на ретка земја активирана фотокоталитичка композитни материјали во формулата за глазура може да подготви ретка антибактериска керамика на Земјата.
02.
Со развојот на науката и технологијата, барањата за перформанси за производи стануваат сè построги, за кои се потребни ултра-фини, ултра-тенки, ултра-висока густина и ултра пополнување на производи. Во моментов, се развиваат три главни категории на ретки нано филмови на Земјата: ретки нано филмови на Земји, ретки филмови на нано на земја оксид и ретки филмови на алуминиумска легура на Земјата. Ретките нано филмови на Земјата исто така играат важни улоги во информативната индустрија, катализата, енергијата, транспортот и животната медицина.
Заклучок
Кина е голема земја во ретки ресурси на Земјата. Развојот и примената на ретки наноматеријали на Земјата е нов начин за ефикасно користење на ретки ресурси на Земјата. Со цел да се прошири опсегот на примена на ретката земја и да се промовира развој на нови функционални материјали, треба да се воспостави нов теоретски систем во теоријата на материјали за да се задоволат потребите за истражување во нано -скалата, да се направат ретки наноматеријали на Земјата да имаат подобри перформанси и да се овозможи појавување на нови својства и функции.
Време на објавување: мај-29-2023 година